Геометрические параметры резьбы

Классификация резьб

Резьбовые соединения

Резьбовыми соединениями называются разъемные соединения с помощью резьбовых крепежных деталей – винтов, болтов, шпилек. Резьба образуется путем нанесения на поверхность деталей винтовых канавок с сечением согласно профилю резьбы.

В настоящее время используют следующие методы изготовления резьбы :

1. Нарезкой вручную метчиками (плашками). Его применяют в индивидуальном производстве и ремонтных работах;

2. Нарезкой на токарно-винторезных станках;

3. Методом фрезерования на специальных резьбофрезерных станках. Применяют для нарезки винтов больших диаметров с повышенными требованиями к точности (ходовые и грузовые винты);

4. Методом накатки на специальных резьбонакатных станках-автоматах. Этим высокопроизводительным и дешевым методом изготовляют большинство резьб стандартных крепежных изделий;

5. Методом отливки. Этим методом изготавливают резьбы на литых деталях из чугуна, стекла, пластмассы, металлокерамики;

6. Методом выдавливания. С помощью этого метода изготавливают резьбу на тонкостенных давленных и штампованных изделиях из жести, пластмассы и т.д.

1. По форме профиля резьбы разделяют на треугольную, прямоугольную, трапецеидальную, круглую.

2. По направлению винтовой линии различают правую и левую резьбу. У правой резьбы винтовая линия идет слева направо и вверх, у левой – справа налево и вверх. Наиболее распространенной является правая резьба. Левую применяют только в специальных случаях.

3. По числу заходов резьбы делят на однозаходную, двухзаходную и т.д. Наиболее распространенной является однозаходная резьба. Все крепежные резьбы однозаходные. Многозаходные резьбы применяют преимущественно в винтовых механизмах.

4. По форме основной поверхности различают на цилиндрическую и коническую резьбы. Наиболее распространена цилиндрическая резьба. Коническая резьба применяется для плотного соединения труб, штуцеров , пробок и т.д.

5. По назначению резьбы разделяются на крепежные и ходовые.

В качестве крепежной резьбы применяют:

1.Метрическую резьбу - резьба получила свое название, так как все размеры её измеряются в миллиметрах (в отличие от дюймовой). Является основной треугольной резьбой, применяемой в России. Она характеризуется углом профиля a=60°, притуплением вершин профиля резьбы винта по прямой на расстояние Н/8 и вершин профиля резьбы гайки на расстояние Н/4 от вершин теоретического профиля. Профиль впадин у винта может иметь притупление или закругление радиусом r=Н/6»0,144Р. Высота исходного треугольника теоретического профиля . Метрическую резьбу разделяют на резьбу с крупным и мелким шагом. Основная резьба с крупным шагом. Статическая несущая способность этой резьбы выше и меньше влияние ошибок изготовления и износа на прочность.

2. Трубную резьбу - для герметического соединения труб (рис 16.2). На тонкой стенке трубы невозможно нарезать крупную метрическую резьбу без резкого уменьшения прочности трубы. Поэтому трубная резьба имеет мелкий шаг. В международном стандарте для требуемой резьбы сохранено дюймовое измерение. За номинальный диаметр трубной резьбы принят внутренний диаметр трубы. Наружный диаметр резьбы в действительности больше номинального на две толщины стенки. Дюймовая резьба Витворта характеризуется треугольным профилем с закруглением вершин и впадин и углом профиля a=55°. В России стандартизована дюймовая резьба в диапазоне диаметров от 3/16² до 4² по типу резьбы Витворта, но с профилем, имеющим не закругления, а притупления по прямым. В трубной дюймовой резьбе выполняются закругления профиля без зазоров для улучшения уплотнения. В дюймовой резьбе вместо шага задается число витков на 1².

3. Круглую резьбу- для изготовления отливкой на чугунных, стеклянных, пластмассовых и других изделиях, а также накаткой и выдавливанием на тонкостенных металлических деталях. Профиль круглой силовой резьбы состоит из дуг, связанных короткими участками прямой. Угол профиля 30° (рис 16.3).

В качестве ходовых резьб применяют:

1. Прямоугольную резьбу. В настоящее время не стандартизирована (рис 16.4). Имеет неширокое применение, так как нетехнологична. Изготавливают на токарно-винторезных станках.

2.Трапецеидальную резьбус симметричным и несимметричным профилем. Симметричную резьбу применяют двустороннего (реверсивного) движения под нагрузкой. Несимметричная резьба применяется для одностороннего рабочего движения при больших нагрузках и называется упорной резьбой (рис. 16.5). Трапецеидальная резьба имеет угол профиля a=30°. Стандартизирована в диапазоне от 8 до 640 мм. Является основной резьбой для передач винт-гайка. В упорной резьбе угол наклона рабочей стороны профиля для повышения КПД выбран достаточно малым - 3°. Угол наклона нерабочей стороны профиля 30°. Усиленные упорные резьбы имеют угол нерабочей стороны профиля 45°.

Резьба характеризуется следующими основными параметрами, которые рассмотрим на примере метрической резьбы (рис 16.6, а):

d- наружный диаметр резьбы;

d₁- внутренний диаметр резьбы;

d₂- средний диаметр резьбы, где ширина витка равна ширине впадины;

h=0,54P – рабочая высота профиля,

где Р- шаг резьбы.

Сделаем развертку витка резьбы на плоскость (рис.16. 6, б). Ход резьбы, а

где Z- число заходов витка резьбы; β-угол подъема витка резьбы.

Все геометрические параметры большинства резьб и допуски на их размеры стандартизированы.